Inżynierowie opracowali unikalne ramię robota, które może odłączyć się od ramienia robota i samodzielnie czołgać się, aby podnosić przedmioty w ciasnych lub niebezpiecznych przestrzeniach. Urządzenie, opisane w badaniu opublikowanym 20 stycznia w czasopiśmie Nature Communications, łączy manipulację i poruszanie się w jednym, wysoce elastycznym systemie.
Problem z tradycyjną robotyką
We współczesnej robotyce chwytanie i poruszanie się są często rozdzielone na osobne funkcje. Ogranicza to ich skuteczność w scenariuszach, w których dostęp jest utrudniony lub interwencja człowieka jest niebezpieczna. Wyobraź sobie odzyskiwanie narzędzia, które wpadło pod ciężki sprzęt, inspekcję zawalonego budynku po katastrofie lub eksplorację zamkniętych przestrzeni w środowisku przemysłowym. Ludzkie ręce nie zawsze są w stanie dosięgnąć, a pełnowymiarowe roboty mogą być zbyt nieporęczne.
Ta nowa konstrukcja rozwiązuje ten problem, pozwalając ramieniu działać jako jednostka mobilna. Można go odłączać, przesuwać, chwytać i wracać, co ułatwia ten proces.
Jak to działa: odwracalna zwinność
Kluczową innowacją ramienia robota jest jego odwracalna funkcjonalność. W przeciwieństwie do ludzkich rąk (lub większości chwytaków robotów), to urządzenie może chwytać przedmioty z dowolnego kierunku. Każdy palec zgina się w obu kierunkach, eliminując potrzebę obracania nadgarstka w celu zmiany orientacji chwytu.
Osiąga się to dzięki lekkim, wydrukowanym w 3D zawiasom napędzanym małymi silnikami elektrycznymi, z miękkim silikonem na górze w celu poprawy tarcia. Ręka może trzymać do czterech przedmiotów jednocześnie, nawet czołgając się po powierzchniach, niosąc je na „grzbiecie”.
Inspirowane naturą
Projekt czerpie pomysły z natury, zwłaszcza zdolność ośmiornicy do poruszania się za pomocą ramion i wielofunkcyjnych przednich kończyn modliszki. Taka biomimikra pozwala na efektywny ruch i manipulację bez utraty zręczności. Zespół z EPFL zauważa, że naturalne dłonie mają ograniczenia, takie jak niezręczne skręcenie nadgarstka w celu sięgnięcia po przedmioty, których unika ich konstrukcja.
Ponowne mocowanie na zatrzask
Ramię jest przymocowane do ramienia robota za pomocą magnetycznego systemu zatrzaskowego i blokującego, zabezpieczonego małą śrubą z napędem silnikowym. Proces jest szybki, niezawodny i pozwala dłoni płynnie przełączać się między trybami pracy niezależnej i na uwięzi.
Poza zastosowaniami przemysłowymi
Chociaż pierwotnie opracowano je do zastosowań przemysłowych i badawczych, badacze przewidują potencjalne zastosowania w protetyce lub ulepszaniu człowieka. Zdolność mózgu do przystosowania się do dodatkowych kończyn robotów otwiera możliwość rozszerzonych możliwości manipulacji. Nie jest to bezpośredni cel, ale symetryczna, odwracalna konstrukcja może być cenna w wyspecjalizowanych warunkach, gdzie użytkownicy wymagają więcej niż standardowe funkcje człowieka.
Urządzenie stanowi znaczący postęp w robotyce, która może naprawdę dostosować się do ograniczeń rzeczywistych środowisk. Nie chodzi tylko o tworzenie silniejszych robotów, ale także mądrzejszych.
